已知交流工频为f=50Hz,假设自激振荡磁通门电路激磁电压频率fex>>f,且为50Hz的整数倍,即满足fex=kf(k为整数)。设一次电流中交流分量为iac,直流分量为Id。此时可以将一次电流iP表示为为:iP(t)=iac(t)+Id(2-35)由于激磁电压频率远大于一次交流频率,因此可以将一次交流在每个极短的激磁电压周期内,看作缓慢变化的直流信号。假设按照自激振荡磁通门电路频率fex将一次电流ip进行分段,共分为k段,并取每段取间的电流左端点值作为该段区间电流值,则在分段区间内可将一次电流ip表示为:iP(t)=iac(t1k)+Id,t1k<t<t2k其中每段区间时间间隔Δt为自激振荡磁通门电路周期,即满足:Δt=1/fex=t2k一t1k=t3k一t2k=...,keN*(2-36)(2-37)此时在t1k~t2k期间,可以将一次电流看作近似直流分量,其大小为t1k时刻交流瞬时值大小iac(t1k)与直流分量Id之和。按照前述对自激振荡磁通门直流分量测量原理推导可得,此时在t1k~t2k时刻,在高速电力电子变换器、电机控制、电磁兼容性测试等领域,需要测量和监控高频电流。黑龙江开环电流传感器联系方式
考虑到光学电流测量方法目前仍对温度、振动等环境敏感,对光源要求苛刻,因此在当前的技术水平下,再提高其精度等级具有较大难度[54]。霍尔电流传感器通常需要在铁芯上开口,因此对铁芯加工工艺有一定要求,且开环霍尔电流传感器由于开口漏磁的影响,其精度一般不高;形成闭环可以获得较高的精度,但要实现高精度需要对传感器进行复杂的屏蔽设计,使得测量结构复杂,整机异常笨重,且霍尔传感器本身也对温度敏感,一般不适用于精密电流测量。分流器的原理极为简单,但分流器在交流电流下具有集肤效应,另外当通过电流较大时,分流器易产生温升而使其温度特性变差,此时多采用多个分流器并联的方法来扩大测量的范围,导致分流器的体积会过分庞大;再者,当应用于大交流电流中含有较小的直流分量时,受限于信噪比,难以完成小 直流分量的高精度测量。而传统的磁调制器法电流传感器具有强抗干扰能力,测量精度高,但其性价比不高,主要成本来自于外接交流激励源及复杂的解调电路,而自激振荡 磁通门传感器法也是基于磁调制原理,但其结构简单,不需外加交流激励源。黑龙江开环电流传感器联系方式磁通门电流传感器也可以用于测量直流电流,例如在电池充电和放电过程中,可以监测电池的电流和电量状态。
磁通门电流传感器是一种基于磁调制原理的高精度电流传感器,具有以下优点: 高精度测量:磁通门电流传感器能够准确测量直流、交流和脉冲等复杂信号的电流值,测量范围宽,精度高,过载能力强。 快速响应:磁通门电流传感器具有快速的响应时间,能够及时响应并测量电流的变化。 宽电流测量范围:磁通门电流传感器的测量范围较宽,可以适应不同电流值的测量需求。 抗干扰能力强:磁通门电流传感器具有抗电磁干扰的能力,能够在复杂的环境中稳定工作。 线性好:磁通门电流传感器的输出信号与输入电流成线性关系,方便进行信号处理和计算。
目前针对复杂电流波形的测量方法一般采用对被测电流的进行分段线性化处理。实际使用的电磁原理的电流传感器主要有电流调制型和电压调制型。在对复杂电流进行测量时,可以对复杂电流进行傅里叶分解,在保证精度的基础上,忽略分解后的部分高次谐波,当电压型调制的传感器的激励频率远大于保留下来的高次谐波的频率,可以对被测复杂波形做分段线性化处理,然后可以测量复杂电流波形。电压调制型电流传感器不能对电流变化剧烈的复杂电流波形进行准确的测量。因为此时激励电压的频率不容易做到远远的大于被测电流分解后的保留谐波的频率。当被测电流的在极短的时间中变化的很大的值,即被测电流具有很高的高频分量时,电压调制型电流往往不能使用。另一方面,若被测电流波形中的较大值和较小值得差距很大,此时就不能既保证对小电流的测量精度,保证对较大电流的测量准确性,所以在测量的复杂电流的波形时,电压调制型电流传感器并不是适用于各种场合。将一次电流中的直流和交流分量分通道单独检测研制了四铁芯六绕组交直流电流比较仪。
电流精密测量研究一直以来都是计量领域的重点研究方向之一。传统电能计量领域对于电流的精密测量或电流传感器校验往往通过电流比较仪的方式实现,然而传统的带铁芯交流比较仪在直流分量下会出现磁饱和问题,励磁电流补偿模块无法完成直流励磁的补偿,因此传统的交流比较仪方法无法完成交直流同时测量。中国计量科学研究院的张钟华院士,提出了基于自激振荡磁通门原理结合磁积分器原理的交直流电流检测方法,其方案设计了三铁芯四绕组的零磁通闭环测量结构[。 其中利用磁积分器进行交流谐波信号的检测,利用双铁芯自激振荡磁通门传感器进行直流信号检测,并设计了感应纹波抑制电路,从而对自激振荡磁通门传感器进行了线性度精度的优化。如果没有对于铁磁材料磁导率和饱和特性的研究、没有低矫顽力高磁导率软磁材料问世、没有谐波分析仪检测;黑龙江开环电流传感器联系方式
基于全相位傅里叶变换的软件解调方法解决数据截断引起的频谱泄漏问题。黑龙江开环电流传感器联系方式
根据电流互感器检测相关规范及其章程,设计合理实验方案,对新型交直流电流传感器主要计量性能参数进行测试,主要测试项目包括:(1)交流计量性能测试;(2)直流计量性能测试;(3)交直流同时测量时交直流计量性能测试;为了构建一二次融合电流场景,实验时选择比例直流叠加法构建一次交直流电流,将交流分量和直流分量单独输出,试验原理框图如图5-1所示。图中,被检电流传感器TAX即为本文研制的高精度交直流电流传感器,交流电流由交流源和升流器产生,一次电流同时穿过被检电流传感器TAX和标准电流互感器TA0,直流电流由直流电源产生并通过等安匝绕在被检电流传感器TAX上。被检电流传感器TAX的输出在采样电阻上RM取出,一方面接入电子式互感器校验仪,用于和标准电流互感器的输出进行比对,给出交流电流测量误差;另一方面接入六位半数字万用表DMM,与直流电流源输出电流采样电阻Rdc上的输出电压进行比对,确定直流电流测量误差。黑龙江开环电流传感器联系方式